通讯原理 第5章 模拟调制系统.ppt

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1、通信原理第5章模拟调制系统第5章模拟调制系统研究对象：模拟通信系统研究目的：（1）通过介绍模拟调制解调原理，初步认识和了解《通信原理》这门课是在模块级系统级层次上分析和设计通信系统（2）通过分析不同模拟调制解调系统的抗噪声性能，了解各种系统的抗噪声能力与调制解调器有关参数的关系，这有助于人们在实际工作中正确地设计和选用调制方式，优化模拟通信系统的性能研究方法：不同模拟调制解调原理及其抗噪声性能预备知识：信号与系统2信息源语言音乐图像频率很低的电信号直接转换包括（或不包括）直流分量的低通频谱最高频率和最低

2、频率之比远大于1基带信号如电话信号的频率范围在300～3000Hz基带信号可以直接通过架空明线、电缆等有线信道传输，但不可能在无线信道直接传输即使可以在有线信道传输，但一对线路上只能传输一路信号，对信道的利用是很不经济的第5章模拟调制系统信号调制3原始信号调制器调制：发送端把基带信号频谱搬移到给定信道通带内的过程原始信号解调器解调：在接收端把已搬到给定信道通带内的频谱还原为基带信号的过程信号调制信号调制第5章模拟调制系统4载波调制:按调制信号（基带信号）的变化规律去改变载波某些参数的过程。载波分类：用正

3、弦波作为载波；用脉冲串或一组数字信号作为载波。调制的分类：模拟调制；数字调制第5章模拟调制系统5调制把基带信号频谱搬移到一定的频带范围以适应信道的要求容易辐射（发射）实现频率分配（比如FM）实现多路复用减少噪声和干扰的影响，提高系统抗干扰能力调制在通信系统中的作用第5章模拟调制系统6调制器m(t)C(t)sm(f)线性调制非线性调制m(f)Sm(f)m(t)改变载波信号C(t)的不同参数幅度调制：AM、PAM、ASKsm(t)相位调制：PM、PPM、PSK频率调制：PM、FM、FSK频谱之间呈线性搬移关

4、系：AM、ASK频谱之间没有线性对应关系：FM、PM、FSK调制的基本特征和分类第5章模拟调制系统7重点：m(t)为取值连续的调制信号，c(t)为正弦载波问题：（1）工作原理：包括调整系统的物理过程；调制信号、载波信号和已调信号三者的关系（如数学关系、波形关系及频谱关系等）。（2）已调信号的带宽（3）过滤关系（4）噪声对调制系统性能的影响调制系统的主要参数为：（1）发送功率（2）传输带宽（3）抗噪声性能，如输出信噪比等（4）设备的复杂性调制系统中讨论的主要问题和主要参数第5章模拟调制系统8第5章模拟调制

5、系统基本概念调制－把信号转换成适合在信道中传输的形式的一种过程。调制信号－指来自信源的基带信号载波调制－用调制信号去控制载波的参数的过程。载波－未受调制的周期性振荡信号，它可以是正弦波，也可以是非正弦波。已调信号－载波受调制后称为已调信号。解调（检波）－调制的逆过程，其作用是将已调信号中的调制信号恢复出来。9第5章模拟调制系统5.1幅度调制（线性调制）的原理一般原理表示式：设：正弦型载波为式中，A—载波幅度；c—载波角频率；0—载波初始相位（以后假定0＝0）。则根据调制定义，幅度调制信号（已调信号

6、）一般可表示成式中，m(t)—基带调制信号。10第5章模拟调制系统频谱设调制信号m(t)的频谱为M()，则已调信号的频谱为由以上表示式可见，在波形上，已调信号的幅度随基带信号的规律而正比地变化；在频谱结构上，它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移(精确到常数因子)。由于这种搬移是线性的，因此，幅度调制通常又称为线性调制。但应注意，这里的“线性”并不意味着已调信号与调制信号之间符合线性变换关系。事实上，任何调制过程都是一种非线性的变换过程。11第5章模拟调制系统5.1.1调幅（AM）时域表示式：式

7、中m(t)－调制信号，均值为0；A0－常数，表示叠加的直流分量。频谱：若m(t)为确知信号，则AM信号的频谱为调制器模型12第5章模拟调制系统波形图由波形可以看出，当满足条件：

8、m(t)

9、A0时，其包络与调制信号波形相同，因此用包络检波法很容易恢复出原始调制信号。否则，出现“过调幅”现象。这时用包络检波将发生失真。但是，可以采用相干解调（同步检波）的方法。13重要参数调幅度m满调幅m=1，此时m(t)max=A0正常调幅，一般m小于1过调幅，m大于1，A(t)min为负值不能用包络检波器进行解调，

10、为保证无失真解调，可以采用同步解调第5章模拟调制系统14mA<1时正常调幅(2)mA＝1时满调幅（100%调幅）(3)mA>1时过调幅AM信号包络过零点处载波相位反相，包络和基带信号不再保持线性关系，产生了“过调幅失真”15第5章模拟调制系统频谱图由频谱可以看出，AM信号的频谱由载频分量上边带下边带三部分组成。上边带的频谱结构与原调制信号的频谱结构相同，下边带是上边带的镜像。载频分量载频分量上边带上边带下边带下边带16第5章模拟调制系统AM